一种变电站光缆施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种变电站光缆施工工艺，工艺步骤如下：⑴光缆储运及盘检；⑵光缆敷设；⑶光缆的整理及固定；⑷光纤接续及收容；⑸光纤熔接；⑹光缆测试；⑺最后，进行光缆标签制作和防火封堵。本发明通过采用本施工技术，提高光缆施工安装的安全及质量，有效地减小光缆传输损耗，提高了智能变电站建设运行的经济性、可靠性，为社会持续提供安全稳定、洁净高效的能源，社会效益明显。
【专利说明】
一种变电站光缆施工工艺
技术领域
[0001]本发明属于变电站光缆施工领域，尤其是一种变电站光缆施工工艺。
【背景技术】
[0002]随着智能电网的推广建设，光缆正在逐步取代二次电缆，其在二次系统中所占的比重也越来越大，光纤性能直接影响到系统及设备的安全。光缆乃是智能化变电站的“人体血管”，其施工质量直接影响到变电站的正常运行和电网的安全运行。传统的光配单元通常针对通信专业定制，适用于光缆较少的场合，而智能变电站电气专业使用的光缆数量较多，且往往对可靠性要求极高。光纤衰耗是光纤的基本特性，其大小是它的主要参数，它性能的好坏直接影响到继电保护设备采样、开出的准确性，我们必须对产生的光纤衰耗的原因做深刻的分析，通过对光缆施工技术中光缆敷设、熔接工艺等多方面分析熔接损耗的因素，提出的各种措施能从根本上降低光纤接头的熔接损耗，可有效地减小光缆传输损耗，提高了智能变电站建设运行的经济性、可靠性，有着重要的实际意义。
[0003]通过数据查新检索，本成果与国内外同类成果相对，有以下几点优势:增加了用于光纤熔接的专门的光纤熔接操作箱;进一步规范了光缆施工的施工工艺流程;采用最先进的光纤测量仪器与连接工具;通过总结与提炼形成完整的光缆施工的工艺。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学、结构合理、使用方便、经济实用的变电站光缆施工工艺。
[0005]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]—种变电站光缆施工工艺，其特征在于:工艺步骤如下:
[0007]⑴光缆储运及盘检
[0008]采用光时域反射仪和光纤耦合器，对光缆进行单盘测试:包括对光缆盘长、光纤衰减指标进行测试，填写光缆单盘测试记录；
[0009]光纤测试采用光时域反射仪发射光脉冲到光纤，然后在端口接收返回的有用信息来进行整根光纤的衰耗、接头衰耗和长度测试;光时域反射仪与被测光纤的折射率必须保持一致，合理选择脉宽和量程，观察光时域反射仪后向散射曲线情况，检阅光纤配盘长度与各项技术参数是否满足技术合同和设计要求;其中:光纤长度偏差为O?+10m正偏差；
[0010]盘测工作完成后，应对光缆进行重新包封处理；
[0011](2)光缆敷设
[0012]敷设光缆时，采用光缆牵引端头进行牵引放线，其中75%?80%的牵引张力应加在光缆的加强件上，其余加到光缆外护层上；
[0013]⑶光缆的整理及固定
[0014]⑷光纤接续及收容
[0015]采用光纤耦合器对光纤进行连接，使连接后的光缆中光信号的衰减不大于0.04dB，光纤耦合器是光纤与光纤之间进行活动连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小；
[0016](5)光纤熔接
[0017]光纤采用预加热熔接法，通过电弧对光纤端面进行预热整形，再通过电极产生高温电弧使光纤熔接在一起，实现无缝熔接；
[0018]并且，制作专门的光纤熔接操作箱用于室外作业；
[0019](6)光缆测试
[0020]①完成光纤接续及收容之后，应对光缆排序情况进行核对；
[0021]②再次用光时域反射仪测量光纤接头损耗，测量应分别从接头的两端进行，然后取两个方向测量的代数和的平均值作为接头处的熔接损耗值，熔接损耗值应符合规范要求；
[0022]⑵最后，进行光缆标签制作和防火封堵。
[0023]而且，步骤⑴中，光缆储运的具体要求:
[0024]①光缆储运过程应确保光缆放置安全可靠，防止损伤缆身，对于散盘运输的光缆或尾缆应采取保护措施；
[0025]②光缆装卸过程必须按光缆盘标示方向短距滚动，严禁从车上或高处直接滚下；
[0026]③使用吊车装卸光缆，应用高强度钢轴穿入轴孔的方式装卸，防止钢索索坏缆盘；
[0027]④检查缆盘包装、核对盘号、盘长、型号、出厂合格证、出厂盘测记录表，核对光缆电气技术指标相关参数，是否满足技术合同和设计要求。
[0028]而且，步骤⑵具体要求:
[0029]①敷设前，安装电缆支架、保护槽盒，电力电缆、控制电缆敷设完毕，光缆应与电力电缆和控制电缆布置在不同层的支架上；
[0030]②应按先长光缆后短光缆的施放次序进行敷设；
[0031]施放时，光缆应从上端引出，不得与地面进行摩擦，当光缆在继保室电缆层桥架上敷设时，应在桥架拐角处做好防护措施；
[0032]③敷设光缆时应排列整齐，布局合理，自然美观，尽量避免交叉，并加装标签。
[0033]而且，步骤⑶具体要求:
[0034]①敷设光缆后，应及时进行整理、固定和绑扎，垂直敷设或超过45°倾斜敷设的光缆每个支架，桥架上每隔2m处，拐弯处、分支处、电缆接头的两端、直线电缆沟每5?1m段处应固定，首尾两端需做密封防潮处理，并有防外力损伤线缆的措施；
[0035]②在保护屏下方留有适量余缆，整理整齐、固定牢固，按光缆的实际位置有序地将光缆或尾纤引入屏中；
[0036]③光缆进入屏柜后预留长度应整齐、统一，固定牢固，光缆开剥高度应与实际环境相匹配，开剥处应光滑、不带尖刺;剖口处加装热缩套管或电工胶布，热缩套管长度应统一适中，热缩均匀；
[0037]开剥时不要伤到内护管，预留长度取1.5m左右，盘入光纤盘内，与尾纤对比，确定恪接位置。
[0038]而且，步骤⑷具体要求是:
[0039]①将光纤盘入光纤盒进行预盘纤，此过程保证接续完成后，光纤可顺利盘入光纤盒内并整齐美观，并可保证光纤弯曲半径，避免扭曲、挤压;根据光纤芯数，预先规划好光纤安放位置及走向，预留长度应保证熔接操作所需，根据光缆穿入光纤盒后确定位置，截除多余部分，准备熔接光纤纤芯；
[0040]②用专用剥纤钳剥去光纤色谱着色层并再次清洁，剥除后光纤长度为40mm左右，用无水乙醇再次清洁光纤，用力适度，防止光纤纤芯断裂；
[0041]③光纤端面切割应平整，无毛刺，无缺损，光纤断面的轴线倾角应小于1°;将切割刀置于平整台面，放置平稳;清洁切割刀的刀口，用手轻执光纤，所露长度大约为80mm，将光纤放入切割刀V形槽内，光纤色谱着色层前置于切割刀16mm处进行切割操作。
[0042]而且，步骤(5)具体要求是:
[0043]①光缆熔接机作业前先做放电试验，检查熔接机是否正常，然后根据光纤模型，设置熔接仪的熔接选项；
[0044]②根据光纤切割长度设置光纤在熔接机压板中的位置；
[0045]室外作业需放入光纤熔接操作箱，将切割后的光纤放入熔接机的光纤固定座，盖上光纤压板，关上防风罩，按下熔接键;熔接机首先自动进行光纤断面检查，进入光纤断面符合要求，则可以自动完成熔接，并在显示屏上显示出估算的损耗值；
[0046]③移出光纤用加热炉加热热缩管;打开防风罩，把光纤从熔接机上取出，再将热缩管放在裸纤中心，放到加热炉中加热；
[0047]④热缩完成后进行盘纤固定，熔接和热缩完一组后，盘纤一次;逐根将热缩管嵌入存纤盘的热缩管卡座内，以预盘纤的方式分组进行;盘纤完成后，固定封盒。
[0048]本发明的优点和积极效果是:
[0049]1、本发明通过采用本施工技术，提高光缆施工安装的安全及质量，有效地减小光缆传输损耗，提高了智能变电站建设运行的经济性、可靠性，为社会持续提供安全稳定、洁净高效的能源，社会效益明显。
[0050]2、本发明采用新的施工理念，大大提高了工作效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。采用先进施工仪器，提高了光纤熔接质量，为电网的安全可靠运行提供了强有力的保障。本施工技术已在220kV范庄村变电站、500kV静海变电站、500kV南蔡变电站等工程中推广应用，圆满完成了任务，成效显著。
【具体实施方式】
[0051]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0052]一种变电站光缆施工工艺，工艺步骤如下:
[0053]⑴光缆储运及盘检
[0054]①光缆储运过程应确保光缆放置安全可靠，防止损伤缆身。对于散盘运输的光缆或尾缆应采取相应的保护措施；
[0055]②光缆装卸过程必须按光缆盘标示方向短距滚动，严禁从车上或高处直接滚下；
[0056]③使用吊车装卸光缆，应用高强度钢轴穿入轴孔的方式装卸，防止钢索索坏缆盘；
[0057]④检查缆盘包装、核对盘号、盘长、型号、出厂合格证、出厂盘测记录表，核对光缆电气技术指标相关参数，是否满足技术合同和设计要求；
[0058]⑤采用光时域反射仪和光纤耦合器，对光缆进行单盘测试，包括对光缆盘长、光纤衰减指标进行测试，测试结果应符合合同要求，填写光缆单盘测试记录；
[0059]光纤测试采用光时域反射仪发射光脉冲到光纤，然后在端口接收返回的有用信息来进行整根光纤的衰耗、接头衰耗和长度测试。
[0060]光时域反射仪(OTDR)是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能，它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。
[0061]⑥光时域反射仪与被测光纤的折射率必须保持一致，合理选择脉宽和量程，观察光时域反射仪后向散射曲线情况，检阅光纤配盘长度与各项技术参数是否满足技术合同和设计要求;其中:光纤长度偏差为O?+10m正偏差。
[0062]⑦盘测工作完成后，应对光缆进行重新包封处理；
[0063]⑵光缆敷设
[0064]敷设光缆时，为避免牵引过程中光纤受力和扭曲，必须制作光缆牵引端头进行牵引放线，其中牵引张力应主要加在光缆的加强件上(约75%?80%)，其余加到光缆外护层上(约20%?25%)，敷设光缆时，为避免牵引过程中光纤受力和扭曲，制作光缆牵引端头进行牵引放线，
[0065]①敷设前，安装电缆支架、保护槽盒，电力电缆、控制电缆敷设完毕，光缆应与电力电缆和控制电缆布置在不同层的支架上；
[0066]②应按先长光缆后短光缆的施放次序进行敷设；
[0067]施放时，光缆应从上端引出，并不得与地面进行摩擦，当光缆在继保室电缆层桥架上敷设时，应在桥架拐角处做好防护措施；
[0068]③敷设光缆时应排列整齐，布局合理，自然美观，尽量避免交叉，并加装标签；
[0069]⑶光缆的整理及固定
[0070]①敷设光缆后，应及时进行整理、固定和绑扎，垂直敷设或超过45°倾斜敷设的光缆每个支架，桥架上每隔2m处，拐弯处、分支处、电缆接头的两端、直线电缆沟每5?1m段处应固定。首尾两端需做密封防潮处理，并有防外力损伤线缆的措施；
[0071]②在保护屏下方留有适量余缆，整理整齐、固定牢固，按光缆的实际位置有序地将光缆(尾纤)引入屏中；
[0072]③光缆进入屏柜后预留长度应整齐、统一，固定牢固，光缆开剥高度应与实际环境相匹配，开剥处应光滑、不带尖刺;剖口处加装热缩套管或电工胶布，热缩套管长度应统一适中，热缩均匀；
[0073]开剥时注意不要伤到内护管，预留长度取1.5m左右。盘入光纤盘内，与尾纤对比，确定熔接位置。
[0074]⑷光纤接续及收容
[0075]采用光纤耦合器对光纤进行连接，使连接后的光缆中光信号的衰减不大于
0.04dB。光纤耦合器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小；
[0076]①将光纤盘入光纤盒进行预盘纤，此过程保证接续完成后，光纤可顺利盘入光纤盒内并整齐美观，并可保证光纤弯曲半径，避免扭曲、挤压;根据光纤芯数，预先规划好光纤安放位置及走向，预留长度应保证熔接操作所需，一般为600?1000mm。根据光缆穿入光纤盒后确定位置，截除多余部分，准备熔接光纤纤芯；
[0077]②用专用剥纤钳剥去光纤色谱着色层并再次清洁。剥除后光纤长度为40mm左右，用无水乙醇再次清洁光纤，用力适度，防止光纤纤芯断裂；
[0078]③光纤端面切割应平整，无毛刺，无缺损。光纤断面的轴线倾角应小于1°;将切割刀置于平整台面，放置平稳;清洁切割刀的刀口，用手轻执光纤，所露长度大约为80mm，将光纤放入切割刀V形槽内，光纤色谱着色层前置于切割刀16mm处进行切割操作；
[0079](5)光纤熔接
[0080]光纤采用预加热熔接法，通过电弧对光纤端面进行预热整形，再通过电极产生高温电弧使光纤熔接在一起，实现无缝熔接，同时，为了保证光纤的熔接环境整洁，制作专门的光纤熔接操作箱用于室外作业，避免在多尘及潮湿的环境对光纤熔接造成影响。
[0081]①光缆熔接机作业前先做放电试验，检查熔接机是否正常，然后根据光纤模型，设置熔接仪的熔接选项。
[0082]②根据光纤切割长度设置光纤在熔接机压板中的位置；
[0083]室外作业需放入光纤熔接操作箱，将切割后的光纤放入熔接机的光纤固定座，盖上光纤压板，关上防风罩，按下熔接键。熔接机首先自动进行光纤断面检查，进入光纤断面符合要求，则可以自动完成熔接，并在显示屏上显示出估算的损耗值。
[0084]③移出光纤用加热炉加热热缩管。打开防风罩，把光纤从熔接机上取出，再将热缩管放在裸纤中心，放到加热炉中加热。
[0085]④热缩完成后进行盘纤固定，熔接和热缩完一组后，盘纤一次。逐根将热缩管嵌入存纤盘的热缩管卡座内，以预盘纤的方式分组进行。盘纤完成后，固定封盒。
[0086](6)光缆测试
[0087]①完成，应对光缆排序情况进行核对；
[0088]②用光时域反射仪测量光纤接头损耗。测量应分别从接头的两端进行，然后取两个方向测量的代数和的平均值作为接头处的熔接损耗值，熔接损耗值应符合规范要求；
[0089]⑵最后，进行光缆标签制作和防火封堵。
[0090]尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
【主权项】
1.一种变电站光缆施工工艺，其特征在于:工艺步骤如下: ⑴光缆储运及盘检 采用光时域反射仪和光纤耦合器，对光缆进行单盘测试:包括对光缆盘长、光纤衰减指标进行测试，填写光缆单盘测试记录； 光纤测试采用光时域反射仪发射光脉冲到光纤，然后在端口接收返回的有用信息来进行整根光纤的衰耗、接头衰耗和长度测试;光时域反射仪与被测光纤的折射率必须保持一致，合理选择脉宽和量程，观察光时域反射仪后向散射曲线情况，检阅光纤配盘长度与各项技术参数是否满足技术合同和设计要求;其中:光纤长度偏差为O?+10m正偏差； 盘测工作完成后，应对光缆进行重新包封处理； ⑵光缆敷设 敷设光缆时，采用光缆牵引端头进行牵引放线，其中75%?80%的牵引张力应加在光缆的加强件上，其余加到光缆外护层上； (3)光缆的整理及固定 ⑷光纤接续及收容 采用光纤耦合器对光纤进行连接，使连接后的光缆中光信号的衰减不大于0.04dB，光纤耦合器是光纤与光纤之间进行活动连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小； (5)光纤熔接 光纤采用预加热熔接法，通过电弧对光纤端面进行预热整形，再通过电极产生高温电弧使光纤熔接在一起，实现无缝熔接； 并且，制作专门的光纤熔接操作箱用于室外作业； (6)光缆测试 ①完成光纤接续及收容之后，应对光缆排序情况进行核对； ②再次用光时域反射仪测量光纤接头损耗，测量应分别从接头的两端进行，然后取两个方向测量的代数和的平均值作为接头处的熔接损耗值，熔接损耗值应符合规范要求； (7)最后，进行光缆标签制作和防火封堵。2.根据权利要求1所述的变电站光缆施工工艺，其特征在于:步骤⑴中，光缆储运的具体要求: ①光缆储运过程应确保光缆放置安全可靠，防止损伤缆身，对于散盘运输的光缆或尾缆应采取保护措施； ②光缆装卸过程必须按光缆盘标示方向短距滚动，严禁从车上或高处直接滚下； ③使用吊车装卸光缆，应用高强度钢轴穿入轴孔的方式装卸，防止钢索索坏缆盘； ④检查缆盘包装、核对盘号、盘长、型号、出厂合格证、出厂盘测记录表，核对光缆电气技术指标相关参数，是否满足技术合同和设计要求。3.根据权利要求1所述的变电站光缆施工工艺，其特征在于:步骤⑵具体要求: ①敷设前，安装电缆支架、保护槽盒，电力电缆、控制电缆敷设完毕，光缆应与电力电缆和控制电缆布置在不同层的支架上； ②应按先长光缆后短光缆的施放次序进行敷设； 施放时，光缆应从上端引出，不得与地面进行摩擦，当光缆在继保室电缆层桥架上敷设时，应在桥架拐角处做好防护措施； ③敷设光缆时应排列整齐，布局合理，自然美观，尽量避免交叉，并加装标签。4.根据权利要求1所述的变电站光缆施工工艺，其特征在于:步骤⑶具体要求: ①敷设光缆后，应及时进行整理、固定和绑扎，垂直敷设或超过45°倾斜敷设的光缆每个支架，桥架上每隔2m处，拐弯处、分支处、电缆接头的两端、直线电缆沟每5?1m段处应固定，首尾两端需做密封防潮处理，并有防外力损伤线缆的措施； ②在保护屏下方留有适量余缆，整理整齐、固定牢固，按光缆的实际位置有序地将光缆或尾纤引入屏中； ③光缆进入屏柜后预留长度应整齐、统一，固定牢固，光缆开剥高度应与实际环境相匹配，开剥处应光滑、不带尖刺;剖口处加装热缩套管或电工胶布，热缩套管长度应统一适中，热缩均匀； 开剥时不要伤到内护管，预留长度取1.5m左右，盘入光纤盘内，与尾纤对比，确定熔接位置。5.根据权利要求1所述的变电站光缆施工工艺，其特征在于:步骤⑷具体要求是: ①将光纤盘入光纤盒进行预盘纤，此过程保证接续完成后，光纤可顺利盘入光纤盒内并整齐美观，并可保证光纤弯曲半径，避免扭曲、挤压;根据光纤芯数，预先规划好光纤安放位置及走向，预留长度应保证熔接操作所需，根据光缆穿入光纤盒后确定位置，截除多余部分，准备熔接光纤纤芯； ②用专用剥纤钳剥去光纤色谱着色层并再次清洁，剥除后光纤长度为40mm左右，用无水乙醇再次清洁光纤，用力适度，防止光纤纤芯断裂； ③光纤端面切割应平整，无毛刺，无缺损，光纤断面的轴线倾角应小于1°;将切割刀置于平整台面，放置平稳;清洁切割刀的刀口，用手轻执光纤，所露长度大约为80mm，将光纤放入切割刀V形槽内，光纤色谱着色层前置于切割刀16mm处进行切割操作。6.根据权利要求1所述的变电站光缆施工工艺，其特征在于:步骤(5)具体要求是: ①光缆熔接机作业前先做放电试验，检查熔接机是否正常，然后根据光纤模型，设置熔接仪的熔接选项； ②根据光纤切割长度设置光纤在熔接机压板中的位置； 室外作业需放入光纤熔接操作箱，将切割后的光纤放入熔接机的光纤固定座，盖上光纤压板，关上防风罩，按下熔接键;熔接机首先自动进行光纤断面检查，进入光纤断面符合要求，则可以自动完成熔接，并在显示屏上显示出估算的损耗值； ③移出光纤用加热炉加热热缩管;打开防风罩，把光纤从熔接机上取出，再将热缩管放在裸纤中心，放到加热炉中加热； ④热缩完成后进行盘纤固定，熔接和热缩完一组后，盘纤一次;逐根将热缩管嵌入存纤盘的热缩管卡座内，以预盘纤的方式分组进行;盘纤完成后，固定封盒。
【文档编号】G02B6/46GK105911661SQ201610406922
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】钱旭东, 荣世宇, 郑庆柏, 孙连成, 李斌, 李容岩
【申请人】天津送变电工程公司, 国家电网公司